Кинематика
Какова масса взрывчатого вещества (ВВ), сгоревшего при разрыве снаряда, если снаряд массой 20 кг, выпущенный вверх
Какова масса взрывчатого вещества (ВВ), сгоревшего при разрыве снаряда, если снаряд массой 20 кг, выпущенный вверх, мгновенно разрывается в высшей точке траектории на два «осколка» одинаковой массы, которые падают на землю вблизи точки старта с интервалом 40 с? Учитывая, что теплота сгорания ВВ составляет 4 МДж/кг, а потери энергии и силы сопротивления воздуха не учитываются.
22.12.2023 13:46
Написать свой ответ:
Инструкция: Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Импульс - это величина, равная произведению массы и скорости объекта. В данном случае, когда снаряд разрывается на два осколка, их суммарный импульс должен быть равен импульсу снаряда до разрыва.
Поскольку осколки имеют одинаковую массу, каждый из них будет иметь половину массы снаряда: 20 кг / 2 = 10 кг.
Зная массу осколка (10 кг) и интервал времени, за который они падают (40 секунд), мы можем использовать формулу для вычисления средней скорости падения: скорость = расстояние / время.
Расстояние, на которое падают осколки, можно определить, используя формулу для свободного падения: расстояние = 1/2 * ускорение свободного падения * время^2. Ускорение свободного падения обычно обозначается как g и составляет около 9,8 м/с^2.
С учетом найденного расстояния и времени падения осколков, мы можем найти их скорость. Зная скорость осколков, мы можем найти их импульс и затем узнать, какую массу взрывчатого вещества сгорело при разрыве снаряда.
Например:
Даны:
Масса снаряда (m) = 20 кг,
Интервал времени (t) = 40 сек.
Найти:
Масса взрывчатого вещества (m_ВВ), сгоревшего при разрыве снаряда.
Решение:
1. Найдем массу каждого осколка снаряда:
m_осколка = m_снаряда / 2 = 20 кг / 2 = 10 кг.
2. Найдем расстояние, на которое падает каждый осколок:
расстояние = 1/2 * g * t^2 = 1/2 * 9,8 м/с^2 * (40 сек)^2.
3. Найдем скорость падения осколков:
скорость = расстояние / t.
4. Найдем импульс каждого осколка:
импульс_осколка = m_осколка * скорость.
5. Общая масса взрывчатого вещества (m_ВВ) равна сумме масс осколков:
m_ВВ = 2 * м_осколка.
Совет: Для лучшего понимания задачи, важно быть внимательным при вычислениях и использовать правильные значения величин.
Задание для закрепления: Если снаряд массой 30 кг разрывается на три одинаковых осколка, падающих на землю с интервалом 60 секунд, какова масса взрывчатого вещества, сгоревшего при разрыве снаряда? (Учитывать те же условия: потери энергии и силы сопротивления воздуха не учитывать)